Nat Commun：你的抗癌药选对了吗？新技术助你实现快速药筛
2018-07-12 小通 生物通
苏黎世大学建立了一种揭示抗癌药物癌细胞有效性的机制，该方法能在细胞水平快速测试各种药物和治疗组合。
苏黎世大学建立了一种揭示抗癌药物癌细胞有效性的机制，该方法能在细胞水平快速测试各种药物和治疗组合。
癌细胞是人体失去控制的细胞。事实上，它们转化于身体细胞，伤害它们的物质也会造成体内健康细胞损伤。全球范围上万家研究机构都在寻找癌细胞的特殊弱点。例如，科研人员发现，在DNA损伤修复基因突变导致的某类型的乳腺癌和卵巢癌中，一组新获批的药物“PARP抑制剂”可以治疗这种癌症，让癌细胞难以复制它们的DNA，最终死亡，但是正常细胞却不受影响，因为它们有完整的DNA修复机制可以应对药物的抑制作用。
在成千上万只细胞中观察药物药效
苏黎世大学疾病分子机制系的Jone Michelena等人利用体外癌细胞培养来观察新药的确切效果。“我们的方法基于荧光高通量显微镜，可以精确地记录和观察药物在数千种细胞中的工作情况，”Michelena说。她测量了在细胞DNA非激活状态，PARP抑制剂如何锁定它们的靶蛋白，以及它们如何复杂化DNA复制，进而导致DNA损伤。如果这种损伤无法快速修复，细胞就不能再复制，最终只有死亡。
新方法能很好地评价癌细胞对PARP抑制剂的最初反应。自动化显微镜可以同时高分辨率地分析每个细胞。不同类型的癌细胞对药物的反应也不同，有时还取决于它们的突变类型和所处的细胞周期阶段。现在，研究人员已经找到了区分这些差异并精确量化它们的方法。
快速精确地检测癌细胞
实验室外，PARP抑制剂和其他癌症药物的成功看起来非常扑朔迷离。因为某些患者治愈后又会复发，癌细胞随之变得耐药，不再对这种药物有反应。高通量方法对这种情况特别有用：短周期对细胞进行多条件测试，对特定基因点对点逐一消灭。这样做，可以告知医生特定药物对哪类细胞有用。
此外，还可以筛选药物组合的背后机制。在Michelena的研究中，他们已经确定了一种抑制癌细胞增殖的组合，联合用药比单独组分更显着地阻止了癌细胞的增加。
“希望我们的方法将使癌症治疗策略更加有效，”作者写道。
原始出处：Michelena J1, Lezaja A1, Teloni F1, et al. Analysis of PARP inhibitor toxicity by multidimensional fluorescence microscopy reveals mechanisms of sensitivity and resistance. Nat Commun. 2018 Jul 11;9(1):2678.
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